• 
  Повторение действия клавиш и повторяющиеся клавиши
  

1. 
   если была нажата литера, то она будет передаваться в вызвавшую ее программу в виде серии;
   
2. 
   если клавиша переключения регистра, то изменится соответствующий бит состояния, причем последующие сигналы будут игнорироваться.
   

Операционная система позволяет выполнять различные процедуры прерывания INT 21h для чтения кодов из буфера клавиатуры, включая средства для получения сразу целой строки, причём номер процедуры задаётся в регистре AH:

AH=1 - ввод символа с клавиатуры с эхом на дисплей;

AH=7 - ввод символа с клавиатуры без эха и без проверки Ctrl+Break;

AH=8 - ввод символа с клавиатуры без эха с проверкой Ctrl+Break;

AH=А - ввод с клавиатуры с буферизацией;

AH=В - проверка наличия ввода с клавиатуры;

AH=С - очистка буфера ввода с клавиатуры;

AH=6, DL=FFh - ввод символа с клавиатуры без ожидания.

• 
  Прерывание клавиатуры. [INT 9h]
  

Рис. 1.4. Алгоритм прерывания клавиатуры Int 9h

• 
  Управление клавиатурой
  

Таблица 1.1

На рис. 1.5 изображена структура кольцевого буфера клавиатуры, расположенного в области данных BIOS. Он содержит 32 байта, причём каждому нажатию соответствуют 2 байта в буфере. Например, если была нажата литера, то чётный байт содержит ASCII-код, а нечётный байт - скэн-код. Если была нажата дополнительная клавиша, то чётный байт содержит ASCII-код, а нечётный байт содержит 0. Если была нажата функциональная клавиша, то чётный байт содержит 0, а нечётный байт - ASCII-код.

Кольцевой буфер клавиатуры организован как очередь, поэтому он имеет указатель на голову HP и на хвост TP. Каждый размером в 2 байта.

На рис. 1.6 приведены блок-схемы алгоритмов записи и считывания в/из кольцевого буфера. Они показывают, что запись осуществляется программой ROM-BIOS, управляющей TP (указателем “хвоста”), а считывание программой Int_21h, управляющей HP (указателем “головы”).

1. Буфер пустой, если - (НР)=(ТР)

2. Буфер полон, если:

а) (НР)=(ТР)+2 или (ТР)=(НР)-2 во всех случаях, за исключением случая;

б) (НР)=30 (1Е), когда (ТР)=60 (3С).

Для инициализации буфера необходимо выполнить условие (ТР)=(НР).

Клавиатура ПК фактически представляет собой небольшой компьютер, связанный с основной системой одним из двух способов:

 с помощью стандартного разъема клавиатуры и специального последовательного канала передачи данных;

 через порт USB.

Клавиатура, подключенная к порту USB, работает практически так же, как и при подключении к традиционному порту DIN или mini-DIN. Микросхемы контроллера, установленные в клавиатуре, используются для получения и интерпретации данных перед тем, как они будут переданы через порт USB в систему. Некоторые микросхемы включают в себя логическую часть концентратора USB, что позволяет клавиатуре работать непосредственно в качестве концентратора USB.

При получении данных от клавиатуры порт USB передает их на 8042 совместимый контроллер, который обрабатывает данные так же, как и любую другую информацию клавиатуры.

Описанный процесс осуществляется уже после загрузки Windows. Но что же происходит в том случае, если пользователю приходится обращаться к клавиатуре при работе в командной строке или при конфигурировании системной BIOS? Как уже отмечалось, для работы с клавиатурой USB в режиме MS DOS необходимо осуществить поддержку технологии USB Legacy в базовой системе ввода-вывода. BIOS, поддерживающая USB Legacy, позволяет выполнить следующие задачи:

1) конфигурирование главного контроллера;

2) подключение клавиатуры и мыши USB;

3) настройка планировщика главного контроллера;

4) направление данных, вводимых с клавиатуры или мыши USB, на контроллер клавиатуры 8042.

После загрузки системы драйвер (главного контроллера USB) берет управление клавиатурой на себя, отправляя команду StopBIOS подпрограмме BIOS, которая непосредственно “руководит” клавиатурой. При перезагрузке компьютера в режиме MS DOS главный контроллер USB отправляет команду StartBIOS для повторного запуска той же подпрограммы BIOS.

Клавиатура USB, начиная с того момента, как контроллер клавиатуры 8042 принимает отправленные сигналы, работает аналогично стандартным клавиатурам. При этом управление клавиатурой осуществляется на уровне BIOS (параметры BIOS, необходимые для работы с клавиатурой USB, должны быть корректно заданы). Как уже отмечалось, в некоторых случаях для обеспечения соответствующей поддержки клавиатуры USB может понадобиться обновленная версия BIOS. Кроме этого, используемые наборы микросхем системной логики должны поддерживать режим USB Legacy.

Рассмотрим примеры 2-х программ:

; очистка буфера перед ожиданием нажатия клавиши

MOV AH, 0CH ; очистка

MOV AL, 1 ; ввод символа с эхом на дисплей

INT 21H ; чистим буфер, ждем ввода.

Низкий уровень:

; выравниваем значения указателей на голову и хвост

CLT ; запрещаем прерывания

SUB AX, AX ; обнуляем АХ

MOV ES, AX ; добавочный сегмент с начала памяти

MOV AL, ES:[41Ah] ; в AL посылаем указатель на голову буфера

MOV ES:[41Ch], AL ; посылаем его в указатель хвоста

STI ; разрешение прерывания.

; получаем введенный символ

MOV AH, 7 ; номер функции

INT 21H ; ожидаем ввод символа

CMP AL, 0 ; проверка на расширенный код

JE EXT_COD ; если да, то на процедуру EXT_COD, иначе – код

;символа в AL.

; процедура обработки расширенных кодов:

EXT_COD : INT 21H ; берем второй байт кода

CMP AL, 75 ; проверяем на 

JNE C_R ; если нет, то следующая проверка

JMP CUR_LEFT ; если да, то на процедуру

C_R: CMP AL, 77 ; сравниваем дальше и т.д.

Значение второго байта:

75 

77 

79 END
Контрольные вопросы

1. 
   Куда передаёт скэн-код нажатой клавиши процессор клавиатуры при сканировании матрицы клавиатуры?
   
2. 
   Что делает прерывание клавиатуры Int 9h?
   

Печатающие устройства (ПчУ) являются устройствами вывода текстовой информации. ПчУ принято классифицировать по:

 способу регистрации, т.е. по физическим или химическим процессам, используемым в устройстве для получения видимого изображения на носителе;

 способу формирования изображения, в соответствии с которым принято все ПчУ делить на знакопечатающие или полнопрофильные, для которых изображение выводимых символов непрерывно, и знакосинтезирующие, матричные, в которых изображение формируется из более мелких элементов (точек, штрихов) в процессе вывода;

 числу символов, изображения которых формируются на носителе в одном такте работы ПчУ. В этой связи принято различать последовательные и параллельные (построчные) ПчУ, а также страничные ПчУ.

Требования к ПчУ многочисленны и порой противоречивы. Основными являются:

высокое качество печати; возможность использования различных шрифтов, получения многоцветного изображения и нескольких копий; высокое быстродействие; низкая стоимость.

Качество изображения принято оценивать контрастностью и разрешающей способностью.

где Ф_п - отражённый световой поток от единицы поверхности участка изображения, а Ф_ф - поверхности фона.

В случае цветного монитора используется аддитивная модель (addition-сложение) образования цвета или RGB (Red, Green, Blue).

В принтерах используется субтрактивная модель образования цвета (subtraction-вычитание).

Первичными цветами для цветных принтеров являются: зелёно-голубой (cyan), светло-красный (magenta) и жёлтый (yellow). Смешивание всех трёх цветов субтрактивной модели даёт чёрный цвет. В некоторых принтерах для получения истинно чёрного цвета используется отдельный чёрный краситель (black), поэтому такая модель цветообразования называется также CMY или CMYK.

В ЭЛТ люминофоры излучают свет (электромагнитные волны). Краситель на бумаге действует как фильтр, поглощая (вычитая) одни и отражая другие длины электромагнитных волн.

На сегодняшний день используются следующие технологии для цветной печати. Они реализуются в ударных (“игольчатых”) матричных принтерах (dot matrix), в струйных принтерах с жидкими чернилами (liquid ink-jet), в принтерах с термопереносом восковой мастики (thermal wax transfer), в принтерах с термосублимацией красителя (dye sublimation), в струйных принтерах с изменением фазы красителя (phase-change ink-jet) и в цветных лазерных принтерах (colour laser).

2.2.1. Ударный способ

Используется многоцветная лента при ударном способе регистрации.

Струйная технология печати на сегодняшний день самая распространённая для реализации цветных устройств.

Струйные чернильные принтеры подразделяются на устройства непрерывного действия (continuous drop, continuous jet) и дискретного действия (drop on demand).

К основным достоинствам continuous jet относится возможность воспроизведения широкой палитры цветов с высоким качеством, однако при невысокой скорости печати стоимость подобных цветных принтеров достигает нескольких десятков тысяч долларов. Принцип действия принтеров continuous jet напоминает работу видеосистемы с ЭЛТ. Распыляемая струя заряженных частичек красителя подобно пучку электронов в ЭЛТ проходит через отклоняющую систему конденсаторов и, попадая на бумагу, “рисует” изображение текста, рисунков и т.д.

Струйные принтеры дискретного действия опять же делятся на две категории: основанной на нагревании чернил и основанной на действии пьезо-эффекта.

В технологии с нагреванием чернил (“пузырьковой ” технологии bubble-jet или thermal ink-jet) используются терморезисторы, которые при пропускании тока за несколько микросекунд нагреваются до 500 градусов. Образуется чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выходное отверстие сопла каплю жидких чернил. При отключении тока тонкоплёночный резистор также быстро остывает, паровой пузырь, уменьшаясь в размерах, “подсасывает” через входное отверстие сопла новую порцию чернил, которые занимают место ”выстреленной” капли. Цветные принтеры от фирм Cannon и HP используют именно эту технологию.

В технологии, основанной на действии пьезо-эффекта (piezo), для управления соплом используют диафрагму, соединённую с пьезо-элементом. Подобный метод используется компаниями Epson, Brother, Dataproducts, Tektronix.

Устройства дискретного действия (drop on demand) достаточно дешевы (500 долларов), позволяют получать широкую гамму цветов. Однако, как правило, требуют специальной бумаги, чтобы избежать растекания чернил.

Цветные струйные принтеры CMYK имеют следующие технические характеристики (табл. 2.1):

Таблица 2.1

Термопластичное красящее вещество, нанесённое на тонкой подложке, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами игл) печатающей головки обеспечивается должная температура - C.

Эта технология близка к технологии термопереноса, только в этом случае, при нагреве красителя до 400 градусов, краситель переходит из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, и осаждается на бумаге. Такая технология позволяет точно определить пропорции красителя. Например, 19% Cyan, 65% Magenta, 34 % Yellow. Комбинацией цветов можно набрать практически любую цветовую палитру. Данная технология обеспечивает практически фотографическое качество получаемого изображения. Основное ограничение - высокая стоимость каждой копии изображения.

Используются восковые стерженьки для каждого первичного цвета красителя, которые постепенно расплавляются специальным нагревательным элементом при C и попадают в отдельные резервуары. Расплавленные красители подаются оттуда специальным насосом в печатающую головку, работающую обычно на основе пьезоэффекта. Капли воскообразного красителя на бумаге застывают практически мгновенно. Качество цветов превосходное, допустима двухсторонняя печать, стоимость одной копии невысока. Скорость печати мала (2 страницы/мин.).

В лазерных принтерах используется электрофотографический принцип создания изображения (такой же, как и в копировальных машинах Xerox). Лазер формирует электронное изображение светочувствительной фотоприёмной ленте (барабане) последовательно для каждого цвета тонера (CMYK), т.е. принтер, работающий в монохромном режиме со скоростью 8 стр./мин., в цветном режиме обеспечит только 2 стр./мин.